聚萘二甲酸乙二醇酯纤维及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种聚萘二甲酸乙二醇酯纤维及其制造方法，其中，所述聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的特征在于，纤维由Ｘ射线广角衍射得到的结晶体积为１００～２００ｎｍ３，结晶度为３０～６０％。另外，优选Ｘ射线广角衍射的最大峰值衍射角为２３．０～２５．０度。另外，本发明专利技术涉及该聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其特征在于，在熔融时的聚合物中添加特定的磷化合物，纺丝速度为４０００～８０００ｍ／分钟，从喷丝头排出后立即通过比熔融聚合物的温度高超过５０℃的温度的加热纺丝筒，并且进行拉伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为产业资材等、特别是轮胎帘线或传送带等的橡胶增强用纤维有用 的、疲劳性优良的。
技术介绍
聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，由于具有高强度、高模量和优良的尺寸稳定性，因此开 始广泛应用于以轮胎帘线、传送带等的橡胶增强材料为代表的产业资材领域。其中，特别 是在同时满足高强力和尺寸稳定性的方面，与以往使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维相比 更加优异，期待能够替代。聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的分子是刚性的，容易在纤维轴向上取 向，因此与以往的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维相比，在同时满足高强力和尺寸稳定性的方 面更加优异。因此，为了进一步发挥该特性，例如在专利文献1中，提出了通过对聚萘二甲酸乙 二醇酯纤维进行高速纺丝而具有优良的强度和干热收缩率的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维。但 是，存在强度高的情况下干热收缩率提高、将干热收缩率抑制得很低时强度降低的问题，因 此不能得到满意的水平。另外，在专利文献2中，公开了紧接在熔融纺丝的喷丝头下面设置加热到390°C的 纺丝筒，进行高速纺丝和热拉伸，由此得到干热收缩率保持相同水平的同时强度为7. Og/ de (约6cN/dteX)以上的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维。但是，在其最优选的实施例中所得纤维 的强度为8. Og/de (约6. 8N/dtex)，不充分，从确保耐热性或尺寸稳定性的同时得到高强力 纤维的观点来看，依然不能满足。与专利文献2不同，在专利文献3中提出了使用长度20 50cm、气氛温度275 350°C的纺丝筒将拉丝速度IOOOm/分钟以下的约60倍的低牵伸未拉伸丝延迟冷却后进行 高倍数拉伸，由此得到高强度且热稳定性比较优良的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维。另外，在专 利文献4中，提出了得到纺丝牵伸比400 900、且低双折射率0. 005 0. 025的未拉伸丝， 将其进行总拉伸比6. 5倍以上的多段拉伸，由此得到高强度且尺寸稳定性优良的聚萘二甲 酸乙二醇酯纤维。通过这些方法，得到了纤维的强度或干热收缩率等单一物性某种程度提高。但是， 通过这些方法所得到的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维与现有的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维相 比是刚性的，在复合材料中耐疲劳性变差的问题仍未解决。特别是在容易反复对橡胶增强 用等纤维施加负荷的复合材料的情况下，存在其耐久性低的问题。专利文献1 日本特开昭62-156312号公报专利文献2 日本特开平06-184815号公报专利文献3 日本特开平04-352811号公报专利文献4 日本特开2002-339161号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的现状，其目的在于提供作为产业资材等、特别是轮胎帘线或传 送带等的橡胶增强用纤维有用的、高强力且耐疲劳性优良的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维及其 制造方法。本专利技术的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，主要重复单元为萘二甲酸乙二醇酯，其特征 在于，纤维由X射线广角衍射得到的结晶体积为100 200nm3，结晶度为30 60%。另外，优选X射线广角衍射的最大峰值衍射角为23. 0 25. 0度，相对于萘二甲酸 乙二醇酯单元含有0. 1 300毫摩尔％的磷原子。另外，优选聚萘二甲酸乙二醇酯纤维含 有金属元素，该金属元素为选自元素周期表的第4 5周期并且3 12族的金属元素和Mg 的组中的至少一种以上的金属元素，另夕卜，优选该金属元素为选自ZruMruC0和Mg的组中的 至少一种以上的金属元素。而且，优选在氮气流下10°C /分钟的降温条件下的放热峰的能量AHcd为15 50J/g，或强度为 6. 0 11. OcN/dtex，熔点为 265 2850C0另一项本专利技术的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，将主要重复单元为萘二甲 酸乙二醇酯的聚合物熔融并从喷丝头排出，其特征在于，在熔融时的聚合物中添加下述通 式(I)或(II)表示的至少一种磷化合物后从喷丝头排出，纺丝速度为4000 8000m/分钟，从 喷丝头排出后立即通过比熔融聚合物温度高超过50°C的温度的加热纺丝筒，并且进行拉伸。0IlR1-P-X( I )。R4O- P-OR5(II)1OR6。另外，优选从喷丝头排出后的纺丝牵伸比为100 10000，加热纺丝筒的长度为 250 500mm。另外，优选磷化合物为下述通式(I’)，特别优选磷化合物为苯基次膦酸或苯基膦酸。权利要求一种聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，主要重复单元为萘二甲酸乙二醇酯，其特征在于，纤维由X射线广角衍射得到的结晶体积为100～200nm3，结晶度为30～60％。2.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，X射线广角衍射的最大峰值衍 射角为23.0 25.0度。3.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，在氮气流下10°C/分钟的降 温条件下的放热峰的能量AHcd为15 50J/g。4.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，相对于萘二甲酸乙二醇酯单 元含有0. 1 300毫摩尔％的磷原子。5.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，聚萘二甲酸乙二醇酯纤维含 有金属元素，该金属元素为选自元素周期表的第4 5周期并且3 12族的金属元素和Mg 的组中的至少一种以上的金属元素。6.如权利要求5所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，所述金属元素为选自Zn、Mn、 Co和Mg的组中的至少一种以上的金属元素。7.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，强度为6.0 11.OcN/dtex。8.如权利要求1所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其中，熔点为265 285°C。9.一种聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，将主要重复单元为萘二甲酸乙二醇酯的 聚合物熔融并从喷丝头排出来制造聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于，在熔融时的聚 合物中添加下述通式(I)或(II)表示的至少一种磷化合物后，从喷丝头排出，纺丝速度为 4000 8000m/分钟，从喷丝头排出后立即通过比熔融聚合物温度高超过50°C的温度的加 热纺丝筒，并且进行拉伸，10.如权利要求9所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，从喷丝头排出后 的纺丝牵伸比为100 10000。11.如权利要求9所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，加热纺丝筒的长 度为250 500mm。12.如权利要求9所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，磷化合物为下述通式(I’)表示的磷化合物，13.如权利要求9所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，磷化合物为苯基 次膦酸或苯基膦酸。14.如权利要求9所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，熔融时的聚合物 含有金属元素，该金属元素为选自元素周期表的第4 5周期并且3 12族的金属元素和 Mg的组中的至少一种以上的金属元素。15.如权利要求14所述的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其中，所述金属元素 为选自Zn、Mn、Co和Mg的组中的至少一种以上的金属元素。全文摘要本专利技术涉及一种，其中，所述聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的特征在于，纤维由X射线广角衍射得到的结晶体积为100～200nm3，结晶度为30～60％。另外，优选X射线广角衍射的最大峰值衍射角为23.0～25.0度。另外，本专利技术涉及该聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的制造方法，其特征在于，在熔融时的聚合物中添加特定的磷化合物，纺丝速度为4000本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚萘二甲酸乙二醇酯纤维，主要重复单元为萘二甲酸乙二醇酯，其特征在于，纤维由Ｘ射线广角衍射得到的结晶体积为１００～２００ｎｍ↑［３］，结晶度为３０～６０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛田慎太郎，寺阪冬树，
申请(专利权)人：帝人纤维株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]